Понятие техногенного объекта. Основные принципы расчета сооружений для классификации твердых отходов (механической, воздушной, гидравлической, оптической).

Техногенный объект – искусственное сооружение, связанное с технической и технологической деятельностью человека, и как следствие, оказывающее негативное воздействие на окружающую среду. Т.е. это объект, который после завершения строительства будет функционировать в сфере материального производства: в промышленности, сельском, водном и лесном хозяйстве, на транспорте и связи, в строительстве, в торговле и общественном питании, материально-техническом снабжении. Расчет и проектирование сооружений для классификации твердых отходов Классификация - разделение твердых зернистых материалов на классы по крупности кусков или зерен. Способы классификации: Ситовая (грохочение) — механическое разделение на ситах; Гидравлическая — разделение смеси на классы зерен, обладающих

одинаковой скоростью осаждения в воде или в воздухе. Сепарация – разделение смеси зерен на классы в воздушной среде.Грохочение- процесс разделения сыпучих материалов на классы по крупности путем просеивания через одно или несколько сит

Основная часть аппаратов для грохочения: Сито– рабочая поверхность, изготовляемая в виде проволочных сеток Решета— стальные листы толщиной 3—12 мм с проштампованными или просверленными отверстиями размером 5—50 мм. При штамповке отверстия получаются расширяющимися по толщине листа сверху вниз, что уменьшает возможность их забивания материалом

Колосники— стержни, обычно трапециевидного сечения. Для колосниковых решеток иногда используют старые рельсы со срезанной подошвой

Гидравлическая классификация - процесс разделения неоднородного по крупности твердого материала на классы в зависимости от скорости осаждения зерен разного размера в жидкой (водной) или газовой (воздушной) средах. В отличие от грохочения классификация применяется для разделения мелкого

материала (5—0, 05 мм и менее);

Классификация осуществляется в горизонтальных, восходящих и вращающихся потоках воды (зерна меньше определенного размера уносятся с водой в слив, зерна же большего размера оседают в классификаторе;

К гидравлическим классификаторам следует отнести все аппараты отстойного типа (механические классификаторы). Воздушная сепарация Классификация твердого материала происходит вследствие различных скоростей осаждения частиц разного размера в воздушной среде в поле действия центробежных сил и сил тяжести Сепараторы делятся на: воздушно-проходные; воздушно-циркуляционные

2.Назовите принципы обращения с отходами. Дайте характеристику современной концепции обращения с отходами. Принципы построения систем управления отходами. Минимизация образования отходов, экологически безопасное обращение с отходами, экономия ресурсов, «вечное» захоронение отходов.

Основными принципами государственной политики в области обращения с отходами являются: Охрана здоровья человека, поддержание или восстановление благоприятного состояния окружающей среды и сохранение биологического разнообразия.Научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов общества в целях обеспечения устойчивого развития общества; Комплексная переработка материально-сырьевых ресурсов в целях уменьшения количества отходов; Использование методов экономического регулирования деятельности в области обращения с отходами в целях уменьшения количества отходов и вовлечения их в хозяйственный оборот; Участие в международном сотрудничестве Российской Федерации в области обращения с отходами.Доступ в соответствии с законодательством Российской Федерации к информации в области обращения с отходами; Управление отходами является одним из объектов, подподающих под действие концепции устойчивого развития. В связи с этим построение современных, эффективных систем управления отходами (СУО) должно происходить в соответствии с этими принципами.Принципы построения СУО, отвечающие задаче устойчивого развития: минимизация образования отходов; экологически безопасное обращение с отходами (классификация, разделение потоков); экономия всех видов ресурсов (сжигание, биогаз....); минимизация эмиссии в окружающую среду в кратковременном и длительном временном масштабе.

Принципы построения систем управления отходами. Минимизация образования отходов, экологически безопасное обращение с отходами, экономия ресурсов, «вечное» захоронение отходов. Система управления отходами – организационная структура, обеспечивающая координацию, исполнение и контроль за процессом удаления отходов от источников их образования до объектов переработки, обезвреживания, захоронения.Эффективная система управления отходами может быть построена путем обеспечения следующих основных положений: минимальное образование отходов за счет проведения организационных, технических, правовых и воспитательных мероприятий, экологически безопасное обращение с отходами на всех стадиях их «жизненного цикла», экономия всех видов ресурсов за счет внедрения систем рециклинга, использования отходящих продуктов разложения отходов, минимизации территорий захоронений отходов и др., захоронения отходов, исключающее отрицательное влияние на окружающую среду как в настоящем, так и в будущем. Действующая в большинстве городов РФ СУО не обеспечивает реализацию основных принципов устойчивого развития СУО ни по своей структуре, ни по выполняемым функциям управления, контроля, ответственности. Неэффективная работа СУО заложена в ней самой. Построение эффективной СУО должно вестись с учетом указанных выше принципов устойчивого развития. Разработки таких систем ведутся с использованием анализа исходных данных методами материальных потоков (балансов). Сущность метода заключается в разделении потока отходов на составляющие потоки и определение оптимальных путей движения каждого из них по ряду эколого-экономических критериев в соответствии с принципами устойчивого развития.

Минимальное образование отходов.

Развитие промышленности должно вестись в направлении создания технологических процессов, дающих минимальные выбросы в ОС, при которых самоочищающая способность природы в достаточной степени будет препятствовать возникновению необратимых экологических изменений - такие технологии называют безотходными. Безотходная технология - идеальная модель производства, которая в большинстве случаев не может быть реализована в полной мере, но с развитием технологии все больше приближается к идеальной. Безотходное производство представляет совокупность организационно-технических мероприятий, технологических процессов, оборудования, материалов, обеспечивающих максимальное и комплексное использование сырья и позволяющих свести к минимуму отрицательное воздействие отходов на окружающую среду.

Экологически безопасное обращение с отходами. Изучение токсичных, санитарно-эпидемиологических свойств отходов на основе анализа сырья, технологического процесса, состава отходов.Разделить потоки по токсичности и физико-химическим свойствам.(пример: схема движения отходов в г.Перми и схема специального сбора ТБО).Вести обращение с отходами по принципу безотходных технологий.В результате обращения с отходами не могут образоваться новые отходы более опасные нежели исходные (даже в меньших количествах. При этом необходимо рассматривать всю технологическую цепочку. Экономия всех видов ресурсов. Рециклинг..Вторичное сырье.Использование в качестве источника энергии (экономия условного топлива).

Экономия задалживаемых земельных территорий.

«Вечное» захоронение. - перевод отходов в состояние, исключающее или снижающее эмиссию в окружающую среду.С точки зрения решения проблемы охраны окружающей среды при обращении с отходами могут быть установлены следующие приоритеты: уменьшение отходов; разделение и концентрация; продажа отходов; извлечение энергии или вторсырья; сжигание; окончательное безопасное захоронение.

3.Воздействие полигона на окружающую среду. Дайте характеристику основным методам очистки фильтрационных вод полигона ТБО. Чем объясняется сложность очистки фильтрата? Перечислите обязательные сооружения на полигоне ТБО.

Воздействия полигона на окружающую среду . Загрязнения поверхностного стока, Загрязнения грунтовых вод.Выбросы биогаза, Пожары, Переносчики патогенной микрофлоры Выбросы от технологических машин . Разнос ветром легких фракции ТБО Характеристика основным методом очистки фильтрационных вод полигона ТБО. Выявлено, что по химическому составу и концентрации загрязняющих веществфильтраты полигонов для захоронения ТБО имеют высокое содержание неорганических загрязнителей (магния, кальция, натрия, железа, марганца, хрома, цинка, бора, нитратов, фосфатов), высока также степень загрязнения фильтрата органическими веществами.Объем и состав ФВ зависит от климатических факторов, влажности и состава отходов, инженерной инфраструктуры полигона, предварительной сортировки отходов. Существенным отличием ФВ от других типов сточных вод является неравномерность их накопления в течение года за счет сезонных колебаний уровня атмосферных осадков. Каждому этапу соответствует определенная стадия биохимической деструкции отходов, которая определяет закономерности формирования состава ФВ. На первых этапах эксплуатации полигона протекает аэробная деструкция легко биодеградируемых фракций ТБО (в основном, пищевых отходов) с образованием жирных кислот, углекислого газа и воды. По мере уплотнения и увеличения количества отходов в теле полигона начинаются анаэробные процессы, длящиеся десятки лет и обусловливающие основные эмиссии загрязняющих веществ. Основные фазы анаэробной биодеструкции отходов: гидролиз, ацетогенез, активный метаногенез, стабильная фаза метаногенеза, полная ассимиляция Для очистки фильтрационных вод используют различные способы и их сочетания: механическая очистка, биологическая очистка, ультрафиолетовое облучение, адсорбционная очистка, химическое обеззараживание, мембранные способы, электрохимическая очистка и др.

Рисунок 1. Блок-схема установки очистки дренажных вод полигонов ТБО, где: ФМ - фильтр

механический; АнСБ - анаэробное сбраживание; ЭФД – электрохимическое окисление, РО -

реагентная обработка, ОТ – отстаивание, УФ – напорная ультрафильтрация с половолоконными

мембранными элементами, ОО –обратноосмотическое обессоливание, АД – доочистка сорбцией,

УФС - дезинфекция ультрафиолетовым стерилизатором

Каждая вышеуказанная стадия комплексной технологии направлена на решение задач выделения примесных соединений из многокомпонентного водного раствора, каким является загрязненный фильтрат полигона ТБО. На стадии механической фильтрации ФМ снимается порядка 20% взвешенных веществ (ВВ), в основном,

с размером частиц более 200 мкм, основная масса ВВ удаляется на последующих стадиях отстаивания - ОТ (до 98.5%) и, далее, ультрафильтрации - (УФ).

Концентраты после ультрафильтрации, первой ступени обратного осмоса вместе с

осадками из отстойника собираются в колодец для жидких отходов и далее возвращается в тело полигона. Объем концентратов, возвращаемых в тело полигона, зависит от

солесодержания и состава примесей в исходных дренажных водах.

Выводы: разработана комплексная технология очистки фильтрационных воды полигонов ТБО до требований ПДК для вод рыбохозяйственного назначения. Данная

технология рекомендуется также к использованию при очистке промышленных сточных вод, характеризующихся чрезвычайновысокими показателями ХПК (более 40000

мг О2/л) и БПК.

Обязательное сооружение полигона: участок складирования ТБО, хозяйственная зона, инженерные сооружения и коммуникации, подъездная дорога.

4.Компостирование органических отходов:

- сущность процесса компостирования;

- основные технологии компостирования;

- компостирование органических отходов в биореакторах, биобарабанах, биотуннелях;

- как называется продукт компостирования? Критерии оценки качества продукта и путей его использования.

В основе приготовления компоста лежит биохимический процесс разложения, который идет в среде накопленного органического материала под воздействием тепла, влажности, кислорода, внутренних реакций взаимодействия веществ и жизнедеятельности микроорганизмов, которые присутствуют в любой органической субстанции. В ходе этого процесса не только происходит распад органической массы на отдельные составляющие, но и образуются новые сложные субстанции - биологически активные вещества, гумус. О начале процесса разложения свидетельствует повышение температуры материала. Длительность процесса разложения компоста зависит от желаемого качества конечного продукта, оно может продолжаться до 12 месяцев. Разложение начинается очень бурно и замедляется на последующих стадиях. Компост необходимо перебивать, чтобы активизировать процесс разложения и достичь его равномерности во всех слоях. После перебивки температура в толще компоста сначала понижается, но затем стремительно повышается, что объясняется активизацией процесса разложения в связи с притоком кислорода. Процесс разложения органической субстанции является аэробным, то есть возможным только в присутствии кислорода. При достаточной влажности и доступе воздуха микроорганизмы питаются, разлагая органический материал, и получают при этом жизненную энергию не от солнечного света, а в результате процесса окисления углерода в двуокись углерода. Процессы окисления сопровождаются высвобождением значительного количества тепловой энергии, как при сгорании. В ходе созревания компоста происходят огромные преобразования энергии. Микроорганизмы живут, расщепляя природные углеродные соединения, в различных формах симбиоза до тех пор, пока есть необходимые для их жизнедеятельности вещества. Затем они отмирают, предоставляя органическую
субстанцию своих организмов и полученных продуктов распада для жизни других микроорганизмов. Так, в частности, азот поставляют отторгнутые кишечником выделения и организмы мертвых бактерий. Гниение является процессом, противоположным разложению, так как протекает анаэробно, то
есть без доступа кислорода. Гниение - нездоровая форма распада, одним из основных признаков которой становится появление крайне неприятного запаха, вызванного зловонными продуктами обмена веществ: метаном, сероводородом, аммиаком, индолом и другими. Кроме этого, в процессе гниения при распаде органических соединений возникают токсичные, вредные для здоровья растений
вещества, поэтому главной задачей любых мероприятий при приготовлении качественного компоста должно быть исключение застойных процессов гниения.
Компост постоянно изменяется в ходе процесса разложения по своему физическому, химическому и биологическому состоянию. Процесс разложения компоста проходит несколько фаз и его длительность составляет в зависимости от ожидаемого конечного качества продукта 6-12 месяцев, за время разложения объем материала сокращается на 20 %. Каждая из фаз разложения характеризуется особыми признаками и возникновением различных форм микроорганизмов. 1. Фаза распада
Первичное разложение сырого материала. Участвуют простейшие почвенные микроорганизмы: 1) плесневый грибок, 2) и 3) актиномицеты, 4) эубабактерии, 5) винтообразные бактерии, 6) аэробные спириллы 2. Фаза реконструкции
Переходный этап от стадии чистого разложения. Увеличение числа микроорганизмов: 1) актиномицеты, 2) пеницилл, 3) дрожжевой грибок, 4) и 5) плесень головчатая, 6)спириллы, 7)вилохвостка 3.Фаза синтеза
Начало активных созидательных процессов, образование незрелого компоста. Увеличение численности сложных почвенных организмов: 1) мокрица свертывающаяся, 2) дрожжевой грибок, 3) плесень головчатая, 4) пеницилл, 5) плесень зеленая, 6) плесень головчатая, 7) актиномицет, 8)
компостный червь, 9) вилохвостка, 10) орибатады или панцирные клещи, 11) личинка скорпионовой мухи, (12) многоножка, 13) вилохвостка, 14) жужелица, 15) личинка комара толстоножки, 16) личинка малой комнатной мухи, 17) мокрица свертывающаяся, 18) личинка мухи журчалки 4. Фаза созревания
Продолжение сложных внутренних процессов построения материала компоста, зрелый компост. Разнообразная и активная жизнь почвенной микрофауны:
1) сенокосец, 2) вилохвостка, 3) личинка луговой долгоножки, 4) растение звездчатки средней или мокрицы, 5) и 6) личинки жужелицы, 7) навозный червь, 8) мокрица, 9) орибатид или панцирный клещ, 10) улитка, 11) клещ, 12) хищный клещ, 13) личинка мертвоеда, 14) улитка, 15) муравей, 16) личинка
майского жука, 17) дрожжевой грибок, 18) кивсяк, 19) медведка обыкновенная, 20) пеницилл 5.Фазагумификации Формирование устойчивых форм гумуса, образование ценной компостной земли: 1) паук скакун, 2)
муравей, 3) вилохвостка, 4) нематоды, 5) жужелица, 6) поперечное сечение листа нематодами, 7) щелкун, 8) мокрица, 9) садовая землеройка, 10) кивсяк, 11) дождевой червь, 12) орибатид или панцирный клещ, 13) водоросли, 14) майский жук
Фаза распада, являющаяся по сути первичным разложением материала.
Стремительное повышение температуры в толще компоста до 60-70 °С.
Прогрессивный распад легко обратимых органических субстанций.
Отсутствуют развитые микроорганизмы. Простейшие микроорганизмы питаются легко разлагающимися белком и сахаром, целлюлозой и жирами.
Уничтожение возбудителей заболеваний растений под действием термической реакции, снижение всхожести семян сорняков. Уменьшение значения кислотности.
Фаза реконструкции Снижение температуры до 30-35 °С.
Активизация роста грибков: дрожжевой грибок, лучевой грибок, зеленая плесень. Улучшение газообмена. Аммиак образует органические соединения. Соотношение С: N снижается. Фаза синтеза Температура падает до 20 °С.
Значительное заселение массы почвенными организмами более высокого развития: навозными червями, мокрицами, вилохвостками. Благодаря деятельности компостных червей происходит усиленное перемешивание органических и
минеральных частей материала. Органические вещества переходят в форму, доступную для растений. Компост приобретает темную окраску, его можно применять в качестве незрелого продукта для мульчирования.
Незрелый компост можно использовать уже через несколько месяцев после закладки материала, он богат азотом и содержит большое количество питательных веществ. Основная ценность незрелого компоста заключается в его активизирующем влиянии на почвенные микроорганизмы, то есть процесс разложения компоста продолжается уже непосредственно на почве. Кроме того, незрелый компост содержит биогенные стимуляторы роста растений и способствует
образованию двуокиси углерода в почве. Незрелый компост нельзя заделывать глубоко в почву, чтобы не возникли процессы гниения,
связанные с нехваткой кислорода для продолжающегося в незрелом компосте процесса разложения. Фаза созревания Температура компоста сравнивается с естественной температурой почвы, Остановка процессов Конечным продуктом компостирования является компост.

Биобарабан представляет собой металлический цельносварной корпус, опирающийся бандажами на роликовые опоры и приводимый во вращение электроприводом через зубчатый венец. Корпус установлен на опорах с уклоном в сторону выхода материала. Загрузка отходов производится через окно загрузочной головки. Перемещению материала по длине барабана способствуют вращение корпуса, специальные лопатки по всей длине корпуса и уклон его в сторону выхода материала.

Прибывающие на завод мусоровозы 2 разгружаются в приемный бункер 3. Применяются две схемы разгрузки приемного бункера; разгрузка пластинчатым питателем 5, являющимся непосредственно основанием бункера, и разгрузка грейферным краном 1, передающим материал в небольшой промежуточный бункер-накопитель 3. По второй схеме работает Санкт-Петербургский завод. Далее отходы подаются транспортером в биобарабан 11. Над транспортером располагается магнитный сепаратор. Горизонтальный вращающийся биобарабан 11 является основным технологическим оборудованием современных отечественных мусороперерабатывающих заводов. Из барабана 11 материал перегружается в цилиндрический контрольный грохот 14. Крупный отсев проходит через магнитный сепаратор 10 и уходит в отход в виде балластных включений. Прошедший через грохот материал также проходит магнитную сепарацию и подается в дробилку для доизмельчения. Дробленый материал направляется на склад готовой продукции 16.Количество технологических линий зависит от производительности завода

 

Рис. 8.5. Схема конструкции биотуннеля: 1– корпус; 2– водяные форсунки; 3–вентиляционная труба; 4 – водосборные лотки; 5– воздуховодные трубы; 6– погрузчик; 7–вентагрегат для подачи отсасываемого воздуха на биофильтр.

 

⇐ Предыдущая234567891011

Поделиться: